1351-4365-1-pb.pdf

Perancangan Perangkat Lunak Perencanaan Sambungan Kayu Berdasarkan SNI 7973-2013 143 Dengan Alat Sambung Baut (Michael Wijaya, Yosafat Aji Pranata, Niko Ibrahim)

PERANCANGAN PERANGKAT LUNAK PERENCANAAN SAMBUNGAN KAYU BERDASARKAN SNI 7973-2013

DENGAN ALAT SAMBUNG BAUT

Michael Wijaya, Yosafat Aji Pranata, Niko Ibrahim Program Studi Double Degree Teknik Sipil-Sistem Informasi, Universitas Kristen Maranatha e-mail: [email protected], [email protected], [email protected]

ABSTRAK

Desain sambungan memegang peranan yang sama pentingnya dengan desain struktur, khususnya untuk material kayu. Konstruksi kayu terdiri dari sangat banyak sambungan kayu. Perhitungan manual sambungan kayu menjadi kurang efisien. Belum banyak aplikasi yang beredar untuk menunjang perhitungan sambungan kayu. Oleh karena itu, diperlukan aplikasi yang dapat menunjang perhitungan sambungan kayu. Aplikasi perhitungan sambungan kayu dibuat lebih spesifik hanya untuk alat sambung baut untuk membatasi permasalahan yang ada. Aplikasi dibuat sesuai dengan peraturan konstruksi kayu terbaru di Indonesia, SNI 7973-2013. Dalam merancang aplikasi, digunakan pendekatan melalui desain ERD dan DFD. Bahasa pemograman yang digunakan adalah Java dengan basis data MySql. Hasil penelitian menunjukan bahwa telah berhasil dibuat aplikasi yang mampu menunjang perhitungan sambungan kayu, khususnya di Indonesia. Kata kunci: sambungan kayu, aplikasi, SNI 7973-2013, basis data.

ABSTRACT

Design connection plays an important role as important as the design of the structure, particularly for wood materials. Wood construction consists of very many wood connection. Manual calculation becomes less efficient for calculation of wood connection. Not many outstanding applications to support the calculation of timber connection. Therefore, it is necessary to provide the application of the calculation of timber connection. Applications calculations timber connection made more specific, only to bolt connection tool, to limit the existing problems. Applications were made in accordance with the latest regulations in Indonesian wood construction, SNI 7973-2013. In designing the application, the design approach used is ERD and DFD. Programming language used is Java with MySql database. The results showed that the application that is able to support the calculation of wood, especially in Indonesia, has successfully made. Keywords: wood connection, applications, SNI 7973-2013, database.

1. PENDAHULUAN

Latar Belakang

Rumah Kayu merupakan jenis rumah yang banyak digemari di beberapa negara,

seperti: Indonesia (bagian timur), Australia, dan Amerika. Tampak eksterior yang

memberikan kesan artistik, minimalis, dan tradisional merupakan salah satu faktor

digemarinya rumah kayu. Contoh gambar rumah kayu dapat dilihat pada Gambar 1 di

bawah.

144 Jurnal Teknik Sipil Volume 10 Nomor 2, Oktober 2014 : 92-203

Dalam merencanakan konstruksi bangunan rumah kayu, desain struktur sambungan

kyu juga memiliki peranan sama pentingnya dengan desain struktur bagian kayu yang

lainnya. Desain sambungan yang diperhatikan adalah sambungan antar balok-kolom,

balok-balok, dan rangka atap Melalui hal ini, dapat diketahui dalam suatu proyek

konstruksi bangunan kayu, akan memiliki sangat banyak sambungan yang

diperhitungkan. Oleh karena itu, dapat dikatakan perhitungan manual terhadap desain

sambungan akan menjadi kurang efektif dan efisien.

Salah satu solusi untuk menambah efektifitas dan efisiensi adalah melalui perangkat

lunak. Namun, perangkat lunak khusus untuk mendukung desain sambungan kayu masih

jarang ditemukan. Oleh karena itu, perlu dilakukan penetilian untuk merancang suatu

perangkat lunak perencanaan sambungan kayu.

Gambar 1. Rumah Kayu Minimalis (http://rumahminimalise.blogspot.com),

tanggal akses 15 April 2014.

Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang diatas, maka diangkat rumusan masalah: “Bagaimana

Merancang perangkat lunak yang mampu mendukung perencanaan sambungan kayu

berdasarkan SNI 7973-2013 dengan alat sambung baut ?”

Tujuan Penelitian

Berdasarkan rumusan masalah yang ada, maka diperoleh tujuan penelitian:

“Merancang perangkat lunak yang mampu mendukung perencanaan sambungan kayu

berdasarkan SNI 7973-2013 dengan alat sambung baut.”


Batasan Masalah

Untuk membatasi setiap permasalahan yang akan muncul dalam penelitian, maka

diperlukan batasan masalah sebagai berikut:

1. Sambungan yang dibahas adalah sambungan kayu,

2. Alat sambung yang digunakan adalah baut, pelat baja, dan pelat kayu,

3. Metode berdasarkan LRFD sesuai SNI 7973-2013,

4. Sambungan struktur yang ditinjau adalah sambungan untuk batang tarik dan tekan,

sambungan momen balok-kolom dan balok-balok,

5. Desain dimensi pelat tidak diperhitungkan,

6. Bahasa pemrograman yang digunakan adalah Java dengan basis data MySql.

2. LANDASAN TEORI

Material Kayu

Material kayu merupakan jenis material yang tidak homogen diseluruh bagiannya

sehingga kekuatan kayu beragam disetiap bagiannya. Oleh karena itu, desain struktur,

termasuk desain sambungan, dalam konstruksi kayu akan menggunakan banyak faktor

koreksi untuk menghadapi berbagai macam kondisi yang akan muncul akibat sifat kayu

yang tidak homogen, berdasarkan dimunculkan oleh Badan Standar Nasional Indonesia

(BSNI).

SNI 7973-2013

SNI 7973-2013 merupakan peraturan kayu terbaru yang dikeluarkan BSNI.

Peraturan kayu ini menjadi referensi utama dalam penelitian perencanaan perangkat lunak

perencanaan sambungan kayu dengan alat sambung baut. Secara garis besar pasal yang

digunakan dalam penelitian ini adalah pasal sepuluh (perencanaan faktor koreksi) dan

sebelas (penggunaan baut sebagai alat sambung konstruksi kayu).

Faktor Koreksi Sambungan

Perencanaan kayu dalam desain struktur akan memuat peraturan pada SNI 7973-

2013. Seluruh desain struktur dengan material kayu, baik itu struktur balok dan kolom

maupun sambungan akan menggunakan banyak faktor koreksi. Khususnya desain

struktur sambungan, keberlakukan faktor koreksi dapat dilihat pada Tabel 1.


Tabel 1. Keberlakuan Faktor Koreksi Pada Sambungan (SNI 7973-2013 hal. 68).

DTI

Fakt

or

Kon

vers

i Fo

rmat

Fakt

or

Taha

nan

KF

Pasak Z’ = Z x

(contoh : baut, sekrupkunci, sekrup kayu,paku, pantek, bautdorong, pin dorong)

Pelat Geser Q’ = Q x CD CM Ct Cg C Cd - - - - 3,32 0,65

Keling Kayu P’ = P x CD CM Ct - - - - Cst4 - - 3,32 0,65

Q’ = Q x CD CM Ct - C5 - - Cst

4 - - 3,32 0,65 Grid Pantek Z’ = Z x CD CM Ct - C - - - - - 3,32 0,65

Paku, Pantek, SekrupKunci, W’ = W xSekrup Kayu, dan PinDoring

Fakt

or

Tem

pera

tur

Fakt

or A

ksi

Kel

ompo

k

Fakt

or

Geo

met

ri3

Fakt

or

Ked

alam

an

Pen

etra

si3

Fakt

or S

erat

Uju

ng3

3,32

Fakt

or P

elat

Lo

gam

Sam

ping

3

Fakt

or

Dia

fragm

a3

Fakt

orU

jung

Pak

u3

Fakt

or E

fek

Wak

tu

Beban Lateral

CD CM Ct Cg C

DTI dan DFBK DFBK

Fakt

or D

uras

i

Beb

an1

Fakt

or L

ayan

B

asah

0,65

Beban Cabut

CD CM2 Ct - - - Ceg

- Ceg - Cdi Ctn

- - CM 3,32 0,65

Kekuatan Sambungan Satu Baut

Berdasarkan SNI 7973-2013, kekuatan sambungan kayu untuk satu baut dihitung

berdasarkan Persamaan 1. Nilai kekuatan sambungan (Z) dapat dihitung melalui rumus

yang terdapat pada Tabel 2. Hal ini membuat jumlah baut menjadi penentu kekuatan

sambungan untuk mengatasi beban yang bekerja pada sambungan ─ Persamaan 2.

Z’ = Z.CM.Ct.Cg.C.Ceg.Cdi.Ctn.KF.z. (1)

Zu Z’.n (2)

Tabel 2. Persamaan Batas Leleh (SNI 7973-2013 hal. 85).

Mode Kelelehan

Geser Tunggal Geser Ganda

Im Z = Z =

Is Z = Z =

II Z =

IIIm Z =

IIIs Z = Z =

IV Z =

Z =


Catatan:

K1 =

K2 = -1 +

K3 = -1 +

Entity-Relationship Diagram (ERD)

Salah satu model perancangan basis data yang umum digunakan hingga saat ini

adalah ERD. Model ini menggambarkan tiga informasi yang saling ketergantungan, yaitu

objek data, atribut objek, dan hubungan antara objek data (kardinalitas). Representasi

model diwujudkan melalui diagram gambar sehingga lebih mudah dimengerti, melalui

notasi yang dapat dilihat pada tabel 3 (Pressman 1997).

Tabel 3. Notasi-notasi dalam ERD.

Nama Notasi Arti

Persegi panjang Entitas / objek data

Belah Ketupat

Hubungan

Elips

Atribut

Garis panah Kardinalitas

Data Flow Diagram (DFD)

DFD merupakan salah satu teknik pemodelan sistem dalam bentuk grafis yang

masih sering digunakan hingga saat ini. Teknik ini merepresentasikan aliran data input,

transformasi data, dan output yang terjadi dalam sistem (input – proses - output). Seperti

halnya ERD, terdapat notasi-notasi yang telah disepakati untuk digunakan dalam

penggambaran DFD, dapat dilihat pada tabel 4 (Pressman 1997).


Tabel 4. Notasi DFD Dasar.

Notasi Keterangan

Entitas eksternal dapat berupa sebuah elemen sistem (misalnya

perangkat keras, seseorang, program yang lain) atau sistem lain yang

menghasilkan informasi bagi transformasi oleh perangkat lunak atau

menerima informasi yang dihasilkan perangkat lunak.

Lingkaran merepresentasikan sebuah proses atau transformasi yang

diaplikasikan ke data dan mengubahnya dengan berbagai macam cara.

objek data Anak panah melambangkan satu atau lebih data.

Storage Garis dobel merepresentasikan sebuah penyimpanan data informasi

yang digunakan oleh perangkat lunak tersimpan.

.

3. ANALISIS dan PERANCANGAN SISTEM

Entity-Relationship Diagram (ERD)

Berikut ini adalah ERD yang akan diimplementasikan pada basis data aplikasi

perencanaan sambungan kayu dengan alat sambung baut. Diagram ini dapat dilihat pada

Gambar 2.

n

Material Ukuran

NamaUkuran

b

Baut

NamaBaut

D

sambungan

TD

d

Fyb

geser

a

s

Suhu

Material

NamaMaterial

G

E

mendata

Tn Z’

mutu

Sudut

TR

TW

IndexPasak

KadarAirFabrikasi

KadarAirLayan

DaunKayu

barisBaut

Ls

Id_Ukuran

Id_Material

Id_Baut

Fe

Gambar 2. ERD Aplikasi Sambungan Kayu dengan Alat Sambung Baut.

Entitas eksternal

Proses


Data Flow Diagram (DFD)

Diagram Konteks / DFD Level 0

Berikut ini adalah DFD level tertinggi yang memberikan gambaran paling umum

mengenai aliran data yang terjadi antara entitas dengan sistem. Diagram ini dapat dilihat

pada Gambar 3.

Konsultan

Aplikasi Perhitungan Sambungan

Kayu DenganBaut

kadarAirFabrikasi, suhu, daunKayu, kadarAirLayan, geser, indexPasak, a, s, TD, TR, TW, n,idMaterial, namaMaterial, idUkuran, idBaut, namaBaut, namaUkuran, Ls, baris, E, G, Fe, b,

d, D, mutuBaut, Fyb

CM, Ct, Ceg, Lamda, Cdelta, REA, g, u, m, Cg, Ctn, Cdi, KF, PI, Re, Rt, K1, K2, K3, Zim, Zis, Zii, Ziiim, Ziiis, Ziv, Z’, Tu, Fyb, D, Tn, hasil, Data Sambungan, Data Material, pesan

konfirmasi tambah baut, pesan syarat spasi minumum, Gambar konfigurasi sambungan, Pesan kecukupan Ls, Pesan kecukupan lebar penyambung, Data Material Ukuran, Data Baut,Pesan penyimpanan data sambungan, Pesan update data sambungan, Pesan Data

Sambungan Telah Terdapat pada tabel Sambungan, Pesan tidak bisa ubah data material, Pesan Konfirmasi Ubah Data Material, Pesan tidak bisa hapus data material, Pesan

Konfirmasi Hapus Data Material, Pesan material telah terdapat pada tabel Material, Pesan tidak bisa ubah data material ukuran, Pesan Konfirmasi Ubah Data Material Ukuran, Pesan tidak bisa hapus data material ukuran, Pesan Konfirmasi Hapus Data Materialukuran, Pesan baut telah terdapat pada tabel baut, Pesan tidak bisa ubah data baut,

Pesan Konfirmasi Ubah Data baut, Pesan tidak bisa hapus data baut, Pesan Konfirmasi Hapus Data baut

Gambar 3. Diagram Konteks Aplikasi Perhitungan Sambungan Kayu.

Keterangan Diagram Konteks:

Data Baut: idBaut, namaBaut, mutu, D, Fyb

Data Material: idMaterial, namaMaterial, E, G, Fe

Data Material Ukuran: idUkuran, namaUkuran, idMaterial, b, d

Data Sambungan: idBaut, idMaterial, idUkuran, daunKayu, kadarAirFabrikasi,

kadarAirLayan, indexPasak, sudut, suhu, geser, TD, TR, TW, Tn, Z’, n, a, s, barisBaut,

Ls

DFD Level 1 (Proses 1-7)

Berikut ini dijelaskan aliran trasformasi data (input, proses, dan output) yang terdapat

pada sistem secara keseluruhan, dapat dilihat pada Gambar 4.


3.Gambar

sambungan

4.Simpan

hasil analisa

6.Load

Sambungan

2.Cetak hasil

analisa

kadarAirFabrikasi, suhu, daunKayu,kadarAirLayan, indexPasak, geser,

a, s, TD, TR, TW, n, idMaterial, namaMaterial, idUkuran, idBaut,namaBaut, namaUkuran, sudut,

CM, Ct, Ceg, Lamda, Cdelta, REA, g, u, m, Cg, Ctn, Cdi, KF, PI, Re,

Rt, K1, K2, K3, Zim, Zis, Zii, Ziiim,Ziiis, Ziv, Z’, Tu, Fyb, D, Tn, hasil, Data material, Data Material Ukuran

pesan konfirmasi tambah baut, Pesan syarat spasi minumum

Material Ukuran

Material

Baut

Data Material Ukuran

Data Material

Data Baut


Rt, K1, K2, K3, Zim, Zis, Zii, Ziiim,Ziiis, Ziv, n’, hasil, Data Sambungan

1.Analisa

sambungan

Material Ukuran

Material

Baut

Data Material Ukuran

Data Material

Data Baut


Rt, K1, K2, K3, Zim, Zis, Zii, Ziiim,Ziiis, Ziv, n’, hasil, Data Sambungan,

Data Material, Data Baut,Data Material Ukuran

Ls, baris

bm, bs, dm,ds, a, s, D, n

Gambar konfigurasi sambungan,bm, bs, dm, ds, a, s, D, n, Ls, baris,

Pesan kecukupan Ls, pesankecukupan lebar penyambung

Data Sambungan

SambunganData Sambungan

Pesan penyimpanan data sambungan,Pesan update data sambungan

namaMaterial, E, G, Fe, idMaterial, namaMaterial, b, d, D, mutuBaut, Fyb

Data material, Data baut, data material ukuran, Pesan tidak bisa ubah data material, Pesan Konfirmasi Ubah Data Material,Pesan tidak bisa hapus data material, Pesan Konfirmasi Hapus

Data Material, Pesan material telah terdapat pada tabel MaterialPesan tidak bisa ubah data material ukuran, Pesan Konfirmasi

Ubah Data Material Ukuran, Pesan tidak bisa hapus data materialukuran, Pesan Konfirmasi Hapus Data Material ukuran, Pesanbaut telah terdapat pada tabel baut, Pesan tidak bisa ubah data

baut, Pesan Konfirmasi Ubah Data baut, Pesan tidak bisa hapusdata baut, Pesan Konfirmasi Hapus Data baut

Material Ukuran

Material

Baut

Data MaterialData Material

Ukuran

Data Baut

Data Sambungan, Data Material, idUkuran,namaUkuran, b, d, idBaut, namaBaut, Fyb

Konsultan

Sambungan

Material Ukuran

Material

Baut

Data Sambungan

Data Material

idUkuran, b, dnamaUkuran,

idBaut, Fyb,namabaut

7.Hapus

Sambungan

SambunganData Sambungan

idMaterial, idUkuran, idBautidMaterial, idUkuran,

idBaut, Z’, n, Tn, Tu

5.MengelolaMaster data

Gambar 4. Diagram DFD Level 1 Proses 1-7.

Keterangan DFD Level 1 Proses 1-7:

Data Baut: idBaut, namaBaut, mutu, D, Fyb

Data Material: idMaterial, namaMaterial, E, G, Fe

Data Material Ukuran: idUkuran, namaUkuran, idMaterial, b, d


Data Sambungan: idBaut, idMaterial, idUkuran, daunKayu, kadarAirFabrikasi, suhu,

kadarAirLayan, indexPasak, sudut, geser, TD, TR, TW, Tn, Z’, n, a, s, barisBaut, Ls

Rancangan Antarmuka

Perancangan sistem melalui DFD diimplementasikan dalam dua rancangan

antarmuka utama, yaitu pengelolaan master data dan perhitungan sambungan.

Pengelolaan Master Data

Berikut adalah antarmuka yang didesain untuk melakukan pengelolaan data

(material, ukuran material, dan baut) terhadap data yang akan menjadi referensi saat

sistem melakukan perhitungan sambungan kayu. Antarmuka dapat dilihat pada gambar 5.

Gambar 5. Antarmuka Pengelolaan Master Data.

Perhitungan Sambungan

Berikut adalah antarmuka yang didesain untuk melakukan perhitungan sambungan

kayu dengan alat sambung baut. Antarmuka ini dapat dilihat pada gambar 6. Adapun

data-data master akan yang diperlukan hanya dapat dikelola melalui antarmuka

pengelolaan master data.


Gambar 6. Antarmuka Perhitungan Sambungan Kayu Dengan Alat Sambung Baut.

4. HASIL PENELITIAN

Berikut ini adalah hasil penelitian berdasarkan analisis dan perancangan sistem yang

telah dilakukan dalam bentuk aplikasi. Hasil penelitian dijabarkan dalam implementasi

aplikasi dan verifikasi perhitungan.

Implementasi Aplikasi

Berikut ini dijabarkan implementasi aplikasi perhitungan sambungan kayu dengan alat

sambung baut secara garis besar, yaitu pengelolaan master data dan perhitungan

sambungan kayu.

Pengelolaan Master Data

Berikut ini merupakan hasil penelitian antarmuka pengelolaan master data dalam bentuk

aplikasi, dapat dilihat pada gambar 7.


Gambar 7. Tampilan Pengelolaan Master Data.

Perhitungan Sambungan

Berikut ini merupakan hasil penelitian antarmuka perhitungan sambungan kayu dengan

alat sambung baut dalam bentuk aplikasi, dapat dilihat pada Gambar 8.

Gambar 8. Tampilan Perhitungan Sambungan Kayu Dengan Alat Sambung Baut.


Verifikasi Aplikasi

Hasil penelitian terhadap aplikasi perhitungan sambungan kayu dengan alat sambung baut

diharapkan dapat menghasilkan kalkulasi perhitungan yang akurat. Salah satu caranya

adalah memverifikasi hasil perhitungan manual dengan hasil perhitungan aplikasi pada

suatu kasus struktur sambungan kayu. Berikut ini akan disajikan verifikasi hasil

perhitungan manual dan aplikasi dalam bentuk penyelesaian kasus desain struktur

sambungan kayu.

Kasus Sambungan Batang Tarik

Diketahui sambungan kayu geser ganda dengan alat sambung baut. Kayu utama dan

penyambung menggunakan material kayu bayur dengan elastisitas 9431,27 MPa, berat

jenis 0,573, dan kuat tumpu kayu sebesar 45,27 MPa. Diasumsikan bahwa kadar air kayu

19% dan daun kayu bertipe jarum. Kayu utama dan kayu penyambung mempunyai

ukuran penampang 300 mm x 50 mm. Baut yang digunakan mempunyai diameter 25 mm

dengan mutu BJ-37. Diasumsikan bahwa pengencang berada di luar serat ujung,

temperatur ruangan adalah 25° C, dan bangunan berfungsi sebagai rumah tinggal.

Berapakah jumlah baut yang diperlukan agar sambungan kokoh, bila beban aksial tarik

yang bekerja adalah 6 ton beban mati, 2,5 ton beban hujan, 1,5 ton beban angin?

Gambarkan sambungannya !

Perhitungan Manual

Berikut ini adalah hasil perhitungan manual terhadap kasus sambungan batang tarik.

Adapun hasil gambar sambungan oleh perhitungan manual dapat dilihat pada gambar 9.

Data penampang:

- Em = Es = 9431,27 Mpa

- Gm = Gs = 0,573

- bm = bs = 300 mm

- dm = ds = 50 mm

- Fem = Fes = 45,27 MPa

- Re = = = 1,0

- Am = 300 x 50 = 15000 mm2

- As = 2 x 300 x 50 = 30000 mm2 (sambungan geser ganda)

Data baut:

- D = 25 mm

- Fu = 370 MPa

- Fy = 240 MPa

- Fyb = = = 305 MPa


Data beban:

- TD = 60000 KN ; TR = 25000 KN ; TW = 15000 KN

- Tu1 = = = 140000 N

- Tu2 = = = 155000 N

- Tu3 = = = 99500 N

- Yang terbesar adalah Tu2, maka:

= 0,8 ; Tu = Tu2 x = 155000 x 0,8 = 124000 N

Penentuan Faktor Koreksi (C)

- Daun kayu bertipe jarum lihat SNI 7973-2013, pasal 11.5

- Digunakan a = 100 mm, s = 75 mm,

- C1 = = = 0,571

- C2 = = = 0,75

- C = C1 = 0,571 (ambil nilai terkecil)

Perhitungan Faktor Cg

- REA = = = 1,0 (terkecil antara atau )

- = 246 x D1,5 = 246 x 251,5 = 30750

- u = 1+. = 1+30750. = 1,012

- m = u = 1,012- = 0,855

- n = 15 (tebak jumlah baut)

- Cg =

=

= 0,312

Faktor Koreksi

- C = 0,571

- Cg = 0,312

- CM = 1,0 lihat SNI 7973-2013, pasal 10.3.3


- Ct = 1,0 lihat SNI 7973-2013, pasal 10.3.4

- = 0,8 lihat SNI 7973-2013, pasal 10.3.9

- Ceg = 1,0 lihat SNI 7973-2013, pasal 11.5.2

- Cdi = 1,0 lihat SNI 7973-2013, pasal 11.5.3

- Ctn = 1,0 lihat SNI 7973-2013, pasal 11.5.4

- KF = 3,32 lihat tabel 1, keberlakuan faktor koreksi

- z = 0,65 lihat tabel 1, keberlakuan faktor koreksi

Analisa Kekuatan Satu Baut (Ganda)

- K = 1+0,25(/90) = 1+0,25(0/90) = 1,0

- K3 = -1 = -1 + = 1,024

- ZIm = = = 84881,25 N

- ZIs = = = 169762,5 N

- ZIIIs = = = 72406,352 N

- ZIV = = = 26716,865 N

- Z = ZIV = 26716,865 N (diambil yang terkecil)

Hasil Perhitungan

- Z’ = Z.CM.Ct.Cg.C.Ceg.Cdi.Ctn.KF.z

= 26716,865 x 1,0 x 1,0 x 0,312 x 0,571 x 1,0 x 1,0 x 1,0 x 3,32 x 0,65

= 8222,232 N

- nperlu = = = 15,081 ~ 16 buah, dicoba lagi dengan n = 17 baut

Perhitungan Perubahan Nilai Cg

- Cg =

=

= 0,279


= 26716,865 x 1,0 x 1,0 x 0,279 x 0,571 x 1,0 x 1,0 x 1,0 x 3,32 x 0,65

= 7350,384 N


- nperlu = = = 16,870 ~ 17 buah, sesuai dengan baut pasang n = 17 PAS !

- Tn = Z’ x n = 7350,384 x 17 = 124956,534 N > Tu = 124000 N OKE !

Gambar Sambungan

Gambar 9. Konfigurasi Sambungan Hasil Perhitungan Manual Batang Tarik.

Perhitungan Aplikasi

Berikut ini adalah hasil perhitungan aplikasi terhadap kasus diatas (kasus

perhitungan sambungan batang tarik), dapat dilihat pada gambar 10. Adapun hasil gambar

sambungan tampak atas oleh aplikasi dapat dilihat pada gambar 11 dan tampak samping

oleh aplikasi pada gambar 12.


Gambar 10. Hasil Perhitungan Sambungan Batang Tarik oleh Aplikasi.

Gambar 11. Tampak Atas Sambungan Batang Tarik oleh Aplikasi.


Gambar 12. Tampak Samping Sambungan Batang Tarik oleh Aplikasi.

Kasus Sambungan Batang Tekan

Diketahui sambungan kayu geser tunggal dengan alat sambung baut. Kayu utama

menggunakan kayu jabon dengan elastisitas 5439,64 MPa, berat jenis 0,423. Digunakan

pelat penyambung baja (Fe = 600 MPa). Diasumsikan bahwa kadar air kayu 19% dan

daun kayu bertipe lebar. Kayu utama mempunyai ukuran penampang 350 mm x 100 mm

dan pelat baja 250 mm x 50 mm. Baut yang digunakan mempunyai diameter 20 mm

dengan Fe = 500 MPa. Diasumsikan bahwa pengencang berada di luar serat ujung,

temperatur ruangan adalah 26° C, dan bangunan berfungsi sebagai rumah tinggal.

Berapakah jumlah baut yang diperlukan agar sambungan kokoh, bila beban aksial tekan

yang bekerja adalah 3,5 ton beban mati, 1,5 ton beban hujan, 1 ton beban angin?

Gambarkan sambungannya !

Perhitungan Manual

Berikut ini adalah hasil perhitungan manual terhadap kasus sambungan batang

tarik. Adapun hasil gambar sambungan oleh perhitungan manual dapat dilihat pada

gambar 13.

Data kayu utama:

- Em = 5439,64 Mpa

- Gm = 0,423

- bm = 350 mm

- dm = 100 mm

- Am = 350 x100 = 35000 mm2

- Fem = 77 x Gm = 32,571 MPa

- Re = = = 0,054

Data baut:

- D = 20 mm

Data kayu utama:

- Es = 210000 Mpa

- Gs = 7,8

- bs = 250 mm

- ds = 50 mm

- As = 250 x50 = 12500 mm2

- Fes = 600 MPa

- Rt = = = 1,4


- Fyb = 500 MPa

Data beban:

- TD = -35000 KN ; TR = -15000 KN ; TW = -10000 KN

- Tu1 = = = -81666,667N

- Tu2 = = = -92500 N

- Tu3 = = = -59500 N

- Yang terbesar adalah Tu2 (abaikan tanda negatif), maka:

= 0,8 ; Tu = Tu2 x = 92500 x 0,8 = -74000 N

Penentuan Faktor Koreksi (C)

- Beban tekan (sejajar serat) lihat SNI 7973-2013, pasal 11.5

- Digunakan a = 80 mm, s = 70 mm,

- C1 = = = 1,0

- C2 = = = 0,875

- C = C1 = 0,875 (ambil nilai terkecil)

Perhitungan Faktor Cg

- REA = = = 0,073 (terkecil antara atau )

- = 369 x D1,5 = 369 x 201,5 = 33004,363

- u = 1+. = 1+33004,363. =

1,007

- m = u = 1,007- = 0,892

- n = 12 (tebak jumlah baut)

- Cg =

=

= 0,374

Faktor Koreksi


- C = 0,875

- Cg = 0,401

- CM = 1,0 lihat SNI 7973-2013, pasal 10.3.3

- Ct = 1,0 lihat SNI 7973-2013, pasal 10.3.4

- = 0,8 lihat SNI 7973-2013, pasal 10.3.9

- Ceg = 1,0 lihat SNI 7973-2013, pasal 11.5.2

- Cdi = 1,0 lihat SNI 7973-2013, pasal 11.5.3

- Ctn = 1,0 lihat SNI 7973-2013, pasal 11.5.4

- KF = 3,32 lihat tabel 1, keberlakuan faktor koreksi

- = 0,65 lihat tabel 1, keberlakuan faktor koreksi

Analisa Kekuatan Satu Baut (Ganda)

- K = 1+0,25(/90) = 1+0,25(0/90) = 1,0

- K1 =

=

= 0,145

- K2 = -1 +

= -1 +

= 0,465

- K3 = -1 = -1 + =

5,243

- ZIm = = = 56999,25 N

- ZIs = = = 750000 N

- ZII = = = 120998,297 N

- ZIIIm = = = 21337,67

- ZIIIs = = = 129892,526 N


- ZIV = = = 12684,867 N

- Z = ZIV = 12684,867 N (diambil yang terkecil)

Hasil Perhitungan


= 12684,867 x 1,0 x 1,0 x 0,374 x 0,875 x 1,0 x 1,0 x 1,0 x 3,32 x 0,65

= 7171,274 N

- nperlu = = = 10,319 ~ 11 buah, digunakan n = 12 baut

- Tn = Z’ x n = 7171,274 x 12 = 86055,293 N > Tu = 74000 N OKE !

Gambar Sambungan

Gambar 13. Konfigurasi sambungan perhitungan 2 manual.

Perhitungan Aplikasi

Berikut ini adalah hasil perhitungan aplikasi terhadap kasus diatas (kasus

perhitungan sambungan batang tarik), dapat dilihat pada gambar 14. Adapun hasil gambar

sambungan tampak atas oleh aplikasi dapat dilihat pada gambar 15 dan tampak samping

oleh aplikasi pada gambar 16.


Gambar 14. Hasil Perhitungan Sambungan 1 oleh Aplikasi.

Gambar 15. Tampak Atas Sambungan Perhitungan 2 oleh Aplikasi.


Gambar 16. Tampak Samping Sambungan Perhitungan 1 oleh Aplikasi.

5. KESIMPULAN

Penelitian yang telah dilakukan menghasilkan kesimpulan sebagai berikut:

1. Telah berhasil direncanakan dan dibuat suatu aplikasi yang mampu menghitung

kekuatan sambungan dengan alat sambung baut berdasarkan peraturan SNI 7973-

2013, mencetak hasil analisa sambungan, dan menggambarkan konfigurasi

sambungan,

2. Telah direncanakan basis data yang terintegrasi pada aplikasi yang mampu

menyimpan data material, data ukuran material, data baut, dan data sambungan

(setelah analisa dilakukan).

DAFTAR PUSTAKA

1. Deitel, Paul dan Harvey Deitel, (2012). Java How To Program. Edisi Kesembilan

United States: Prentice Hall.

2. Frick, Heinz dan Pujo I. Setiawan, (2001). Ilmu Konstruksi Struktur Bangunan.

Yogyakarta: Kanisius.

3. Goncalves, Antonio, (2010). Beginning Java™ EE 6 Platform with GlassFish™ 3.

Edisi Kedua. United States: Apress.

4. Horsttnann, Cay S. dan Gary Cornell, (2007). Core Java Volume I Fundamentals.

Edisi Kedelapan. San. Francisco: Prentice Hall.

5. Pressman, Roger S., (1997). Software Engineering. Edisi Keempat. New York:

McGraw-Hill.

6. Pressman, Roger S., (2001). Software Engineering. Edisi Kelima. New York:

McGraw-Hill.

7. SNI 7973-2013, (2013). Spesifikasi Desain Untuk Konstruksi Kayu. Jakarta:

Badan Standar Nasional Indonesia.

8. Wijaya, Michael (2014). Perancangan Perangkat Lunak Perencanaan Sambungan

Kayu Berdasarkan SNI 7973-2013 Dengan Alat Sambung Baut, Tugas Akhir S1,


Program Studi Double Degree Teknik Sipil – Sistem Informasi, Universitas

Kristen Maranatha, Bandung.

9. Yap, K. H. Felix, (1993). Konstruksi Kayu. Jakarta: Binacipta.

1351-4365-1-pb.pdf

Documents